Die Mathematik von Kartenkacheln interaktiv erklärt

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17 / 76266 / 59781
↖ ↑ ↗
← N 15.609811°
E 29.470825°		 ← 294.16 m → N 15.609811°
E 29.473572°		 →
↑
294.15 m
↓
↑
294.15 m
↓
N 15.607166°
E 29.470825°		 ← 294.16 m →
86 528 m²		 N 15.607166°
E 29.473572°
↙ ↓ ↘

Die Berechnung

  1. Aus der URL werden die Kachel-Parameter übernommen:
    Name Parameter Wert Wertebereich Erklärung zum Wertebereich
    Vergrößerungsstufe tz 17 0… Keine obere Grenze. Es sollte aber Kacheln für die gewählte Stufe geben.
    Kachel-X tx 76266 0…2zoom-1
    Kachel-Y ty 59781 0…2zoom-1
  2. Aus der Kartenposition x=0.581867218017578 y=0.456096649169922 und der Vergrößerungsstufe zoom=17 berechnen wir die Kachelnummer:
    Name Formel Berechnung Ergebnis
    Kachel-X (tx) floor (x × 2zoom) floor (0.581867218017578 × 217)
    floor (0.581867218017578 × 131072)
    floor (76266.5)     		tx = 76266
    Kachel-Y (ty) floor (y × 2zoom) floor (0.456096649169922 × 217)
    floor (0.456096649169922 × 131072)
    floor (59781.5)     		ty = 59781
    Kachel-Pfad (ti) "zoom/tx/tz" 17 / 76266 / 59781 ti = "17/76266/59781"
  3. Anzeige der Kachel https://a.tile.openstreetmap.org/17/76266/59781.png und Kaffeepause.
  4. Wir berechnen aus der Kachelnummer die Koordinaten der linken oberen Kachelecke.
    Name Formel Berechnung Ergebnis
    X-Position (x) tx ÷ 2tz 76266 ÷ 217
    76266 ÷ 131072     		x = 0.581863403320312
    Y-Position (y) ty ÷ 2tz 59781 ÷ 217
    59781 ÷ 131072     		y = 0.456092834472656
    Länge (Λ)
    (Merkator)    		 +(x × 2 - 1) × π +(0.581863403320312 × 2 - 1) × π
    0.163726806640625 × 3.1415926535     		Λ = 0.51436293
    Breite (Φ)
    (Merkator)    		 -(y × 2 - 1) × π -(0.456092834472656 × 2 - 1) × π
    0.0878143310546875 × 3.1415926535     		Φ = 0.275876857313423
    Länge (λ) Λ (unverändert) 0.51436293} λ = 0.51436293}
    Breite (φ) 2×atan(exp(Φ))-π/2 2×atan(exp(0.275876857313423))-π/2
    2×atan(1.31768559069242)-π/2
    2×0.921619461003887-π/2
    1.84323892200777-1.57079632675     		φ = 0.27244260
    Länge in Grad λ ÷ π × 180° 0.51436293} ÷ 3.1415926535 × 180° lon = 29.470825°
    Breite in Grad φ ÷ π × 180° 0.27244260 ÷ 3.1415926535 × 180° lat = 15.609811°
  5. Die Koordinaten der anderen Ecken werden aus den Kachelnummern der Nachbarkacheln berechnet:
    Ecke tx ty λ φ Länge in Grad Breite in Grad
    Oben links KachelX 76266 KachelY 59781 0.51436293 0.27244260 29.470825 15.609811
    Oben rechts KachelX + 1 76267 KachelY 59781 0.51441087 0.27244260 29.473572 15.609811
    Unten links KachelX 76266 KachelY + 1 59782 0.51436293 0.27239643 29.470825 15.607166
    Unten rechts KachelX + 1 76267 KachelY + 1 59782 0.51441087 0.27239643 29.473572 15.607166
  6. Die Kantenlängen werden aus den Koordinaten der Eckpunkte sowie dem Erdradius R berechnet:
    Name Formel Berechnung Ergebnis
    Linke Seite abs(φOL-φUL) × R abs(0.27244260-0.27239643) × R
    4.61699999999565e-05 × 6371000     		dl = 294.149069999723m
    Rechte Seite abs(φOR-φUR) × R abs(0.27244260-0.27239643) × R
    4.61699999999565e-05 × 6371000     		dr = 294.149069999723m
    Obere Seite abs(λOL-λOR) × cos(φOL) × R abs(0.51436293-0.51441087) × cos(0.27244260) × R
    4.79399999999686e-05 × 0.963116503737298 × 6371000     		do = 294.160570859984m
    Untere Seite abs(λUL-λUR) × cos(φUL) × R abs(0.51436293-0.51441087) × cos(0.27239643) × R
    4.79399999999686e-05 × 0.963128926353467 × 6371000     		du = 294.16436504672m
  7. Die Fläche wird aus den Koordinaten von linker oberer und rechter unterer Ecke sowie dem Erdradius R berechnet:
    Name Formel Berechnung Ergebnis
    Fläche abs(λ1-λ2)×abs(sinφ1-sinφ2)×R² abs(λ1-λ2)×abs(sin(0.27244260)-sin(0.27239643))×R²
    abs(λ1-λ2)×abs(0.963116503737298-0.963128926353467)×R²
    abs(0.51441087-0.51436293)×1.24226161698493e-05×R²
    4.79399999999686e-05×1.24226161698493e-05×6371000²
    4.79399999999686e-05×1.24226161698493e-05×40589641000000     		ar = 86527.6163927171m²